Appareils d'usage courant
De nos jours, l'usage de nombreux appareils électriques fixes et portatifs se généralise, surtout dans les résidences : poêles, chauffe-eau, radiateurs, moteurs de faible puissance et toute une série d'appareils électrodomestiques tels que machines à laver, aspirateurs, chaufferettes, grille-pain, fers à repasser, percolateurs, malaxeurs, etc.
L'installation et l'usage de ces appareils sont régis par des règlements dont la connaissance devient essentielle.
Les appareils portatifs ou fixes servant au chauffage ou à la cuisson des aliments et dont la puissance n'excède pas 1500 watts, peuvent être branchés seuls ou groupés sur un circuit ordinaire, circuit dont les dispositifs de protection ne dépassent pas 15 ampères.
Avec une puissance supérieure à 1500 watts, chacun d'eux doit être branché seul sur un circuit d'une intensité correspondant à la puissance de l'appareil, 20, 25, 35 ou 50 ampères, selon le cas.
De plus, on doit pourvoir tous ces appareils d'un dispositif quelconque de commande.
Une fiche mobile de contact et une sortie d'accommodation (prise de courant standard) suffisent quand la puissance des appareils n'excède pas 1500 watts et même, à la rigueur, entre 1500 et 3000 watts bien que, dans ce dernier cas, on recommande d'installer un interrupteur-indicateur qui devient obligatoire quand le calibre des appareils dépasse 30 ampères.
Cet interrupteur-indicateur se pose sur l'appareil même ou sur le circuit. En outre, pour un appareil mû par un moteur, le dispositif de commande doit être bien en vue et à une distance du moteur inférieure à 30 pieds, à moins qu'on ne puisse le mettre sous clef dans la position ouverte.
Au sujet des appareils portatifs et des sorties d'accommodation il convient de noter que l'article 26-118 du code autorise celles-ci dans une salle de bain, à condition qu'elles soient reliées à un transformateur-isolateur et placées le plus loin possible de la baignoire. De plus, elles ne doivent comprendre que deux lames parallèles et ne servir que pour un rasoir électrique.
Sans cette restriction, qui
vise à la protection de la vie, on pourrait brancher un appareil portatif
quelconque; la moindre perte à la terre dans cet appareil, due à une faiblesse
possible de sa résistance d'isolement, risquerait de devenir fatale, par suite
de la proximité de canalisations d'eau et du danger d'un contact accidentel.
Dans le but d'éviter des installations de fortune (fig. 24.1) pour
l'alimentation de lampes et d'appareils portatifs, le code régit l'installation
des sorties d'accommodation.
Il existe des sorties d'accommodation et des sorties de service, d'un calibre del5A-125V, à lames parallèles; une troisième lame sert à la mise à la terre de l'appareillage (fig. 24.2).
Prise de courant d'accommodation
Le code recommande l'installation d'une prise de courant d'accommodation tous les douze pieds sur le périmètre des pièces, exception faite pour les salles de bain pour lesquelles on applique ce qui a été dit plus haut.
Prise de courant de service
Le code exige que chaque salle de service (buanderie, repassage, couture) d'une résidence privée soit pourvue d'au moins un circuit de dérivation répondant aux besoins de cette salle.
Les cuisines ou les cuisines combinées comprendront au moins deux circuits de dérivation pour l'alimentation des appareils, généralement nombreux. Suivant l'article 26-120 (4), chaque sortie de service sera branchée sur un circuit de dérivation (fig. 24.3).
On considérera comme prises de courant de service toutes les prises installées à hauteur des comptoirs.
On se rappellera l'interdiction d'installer des prises de courant dans les garde-robes, les garde-manger, les armoires destinées à encastrer la planche à repasser, etc., tous endroits où leur présence n'est d'ailleurs pas indispensable.
Dans les bâtiments autres que les résidences, on doit pourvoir les appareils électrothermiques (fers à repasser, fers à souder, réchauds pour pots à colle, etc.) non seulement d'un interrupteur-indicateur, mais aussi d'une lampe témoin (pilot-light) rouge, sauf sur permission spéciale dispensant de cette lampe pour les appareils munis d'un dispositif automatique de limitation de température (thermostat, etc.).
A condition que leur calibre n'excède pas 300 watts, on peut utiliser les lampes infrarouges dans les fours de séchage, dans des supports de lampe à douille à vis du type moyen ; avec un calibre supérieur, les supports de lampe à douille à vis ne sont plus permis, à moins qu'ils ne soient spécialement approuvés pour cet usage ; on utilise alors des supports de lampe du type à baïonnette.
On installe ces lampes en sections démontables dont chacune comprend 6 - 8 - 12 lampes.
Dans ce cas, on permet de relier les lampes en série, sous condition que la tension totale n'excède pas 150 volts à la terre et l'on considère chaque section comme un appareil et chaque plaque à bornes comme une sortie.
La protection des circuits de lampes infrarouges suit les règles générales exposées à la section Protection et agencement des systèmes de distribution.
Pour les appareils d'une puissance supérieure à 1500 watts et comprenant plus d'un élément calorifique, un interrupteur principal sera inutile si chaque élément est commandé individuellement.
Ces appareils à plusieurs éléments doivent n'avoir qu'un seul point de branchement sur l'alimentation. Le poêle électrique constitue l'exemple le plus commun de l'application de ce règlement.
Il va de soi que l'on installe les appareils électrothermiques de manière à réduire le risque d'incendie.
Poêle électrique
Un poêle électrique se compose de plusieurs éléments séparés, les uns en saillie, les autres dans le four.
Les fils alimentant chaque élément arrivent d'une plaque à bornes d'où un câble les relie directement au panneau de dérivation, ou un raccord flexible de quelques pieds muni d'une fiche de contact polarisée s'ajuste dans une sortie d'accommodation polarisée fixée dans le mur (fig. 24.4).
La plupart des poêles électriques sont, aujourd'hui, construits pour une alimentation monophasée 3-fils 115/230 volts.
On a vu à la section Grosseur des fils d'une installation que la charge minimum d'un poêle est 8 kW, soit 35 A, 230 V; la capacité minimum de courant du raccord flexible sera donc de 35 A.
De la boîte de sortie dans le mur au panneau de distribution, on peut utiliser l'un des montages autorisés par le code pour les résidences où il s'agit ordinairement d'un câble à gaine non métallique.
On s'étonnera peut-être qu'une fiche de contact et une sortie d'accommodation constituent le moyen de débranchement des poêles électriques dont l'intensité dépasse souvent 30 ampères ; en fait, il existe un moyen de connexion, un interrupteur cette fois, au panneau de distribution.
Souvent, près de la plaque des bornes, dans le poêle, se trouve un groupe de fusibles à bouchon, chacun protégeant un élément calorifique.
Sans ces fusibles, les fils d'alimentation de chaque élément — du calibre 12, ordinairement — ne seraient protégés que par les dispositifs de protection, de 40 A ou plus, du panneau.
En cas de court-circuit, cet état de choses pourrait entraîner des dommages sérieux, et même rendre inutilisables les autres éléments.
Chauffe-eau
On connaît le principe des chauffe-eau électriques : un élément calorifique spécial, immergé dans un réservoir d'eau, soit sur le côté soit dans la base (fig. 24.5 et 24.6).
Une boîte de sortie, pour les connexions électriques, est souvent fournie.
Les puissances des éléments à immersion s'échelonnent de 1/2 kW à 10 kW, celles de 2 et 3 kW restant les plus courantes dans les chauffe-eau domestiques. Les éléments peuvent être branchés sur 115 V ou 230 V, mais de nos jours presque toujours directement sur le 230 V.
Quand sa puissance excède 1500 watts, un chauffe-eau doit être alimenté par un circuit indépendant pourvu d'un interrupteur-indicateur situé aussi près que possible de l'appareil qui sera également muni d'un dispositif automatique {thermostat) de contrôle de la température, de l'eau.
Entre l'interrupteur et le chauffe-eau on autorise l'isolant de conducteur du type A-18. Les fils étant dans un conduit de métal flexible, celui-ci établit la mise à la terre nécessaire au coffret (interrupteur) d'alimentation.
Au panneau de dérivation, on utilise un tiroir ou un disjoncteur double pour couper à la fois les deux fils venant du chauffe-eau si celui-ci est branché sur 230 V.
Chaufferettes et radiateurs
On utilise de plus en plus ces appareils comme chauffage d'apport, lorsqu'une ou plusieurs pièces sont plus difficiles à chauffer que d'autres; l'installation d'un ou de plusieurs radiateurs améliore le confort.
Il existe aussi des installations complètes de chauffage électrique dont le coût de fonctionnement se compare sensiblement à celui du chauffage à l'huile et qui offre plusieurs avantages :
contrôle effectif de la température de chaque pièce, propreté, silence, coût d'installation minime.
Les radiateurs chauffent par convection et les chauffrettes ou panneaux de verre, par radiation.
Certains radiateurs munis d'un petit réservoir à eau servent aussi comme humidificateurs.
Ces appareils peuvent être fixes ou portatifs, et pourvus ou non d'un thermostat. On les fabrique en puissances différentes suivant le voltage.
Les figures 24.7 et 24.8 illustrent respectivement un radiateur à humidificateur et une chaufferette à verre radiant de la compagnie Mark-Hot et la figure 24.9, un panneau à verre radiant.
Le modèle du genre plinthe (fig. 24.10) reste le plus en faveur.
On peut aussi installer un système de câbles de chauffage dans le plafond (fig. 24.11).
La section 62 du code traite spécialement de la réglementation du chauffage électrique. Voici quelques remarques importantes.
La charge d'un circuit de dérivation ne pourra dépasser 1500 W sous 115 V ou 3000 watts sous 230 V. On remarquera que des fusibles de 15 ampères suffisent.
Si la puissance d'un appareil de chauffage l'exige, on peut installer un fusible de plus de 15 ampères mais jamais supérieur à 30 A.
On peut, sur un circuit protégé par des fusibles de plus de 15 A, brancher deux appareils de chauffage ou plus dans les cas suivants:
a) l'intensité totale des appareils ne dépasse pas la valeur des fusibles
b) la puissance du plus faible appareil n'est pas inférieure à 25% de la protection
c) le fusible ne dépasse pas 30 ampères pour l'installation dans un logement, ou 60 ampères pour une installation de chauffage de trottoir ou d'une entrée de cour, par exemple.
Pour le montage, on utilise du conduit métallique rigide ou flexible ou du câble à gaine non métallique. Les conducteurs seront du calibre N° 14 au minimum et N° 10 au maximum. Pour les câbles d'appareils portatifs, on utilisera le système 3-fils (1 pour la mise à la terre) avec raccords polarisés.
Chaque pièce sera pourvue d'un interrupteur unipolaire 115 V ou bipolaire 230 V. Cet interrupteur devient inutile avec des thermostats bipolaires et position hors circuit (Off) nettement marquée (fig. 24.12).
Une grille métallique répondant aux normes fixées par la Canadian Standards Association est obligatoire.
Pour les facteurs de demande de telles installations, on consultera le tableau 30 et l'article 9-008 [2(b)].
Moteurs domestiques
Ces moteurs, toujours monophasés, fonctionnent pour la plupart sur 115 volts, mais quelques-uns sur 230 V.
Dans les résidences on utilise différents types de moteurs pour les machines à laver, les réfrigérateurs, les pompes à eau, les machines à coudre, les aspirateurs, les malaxeurs, etc. :
moteurs à phase divisée (split phase), moteurs avec condensateur (capacitator), moteur répulsion-induction, moteur répulsion au démarrage et induction en marche (repulsion start-induction run), moteurs universels.
II n'entre pas dans le cadre de ce livre d'expliquer les règlements concernant les moteurs. Nous nous bornerons à exposer les règlements essentiels, et plutôt simples du fait que la puissance de la plupart de ces moteurs ne représente qu'une fraction de "horse-power".
On considérera trois facteurs principaux
a) grosseur des fils
b)
moyen de commande ou de déconnexion
c) dispositifs de protection
a) Tout d'abord, on se pénétrera bien du principe qu'un moteur prend toujours 2, 3, 4 ou 6 fois plus de courant au démarrage qu'en marche.
D'autre part, la période de démarrage étant très brève, ce fort courant ne surchauffe pas les fils de manière appréciable ; le code exige que les fils puissent porter 125% du courant de charge. En consultant les tableaux 26 et D 5 du code, on verra que le fil N° 14 peut alimenter les moteurs de 115 volts jusqu'à 1/2 H.P. inclusivement, c'est-à-dire que cette grosseur convient à la plupart des moteurs domestiques.
b) Pour les moteurs domestiques portatifs, une sortie d'accommodation et une fiche de contact suffisent comme moyen de débranchement.
Pour les moteurs fixes, le code exige des interrupteurs de circuit de moteur (motor circuit switches) calibrés en H.P. (fig. 24.13) et de même calibre que les moteurs qu'ils commandent, situés bien en vue et à moins de 30 pieds des moteurs, à moins qu'ils ne puissent être mis sous clef dans la position "ouverte".
c) Un moteur prend plus de courant au démarrage qu'en régime normal; les dispositifs de protection du circuit doivent donc être d'un calibre supérieur à celui qu'exige le courant de charge du moteur.
Les tableaux 26 et D 5 indiquent les calibres des dispositifs de protection suivants pour les moteurs 115V.
Moins de 1/4 H.P. : disjoncteurs de 15 A
1/2 H.P. : fusibles de 30 A
3â H.P. : disjoncteurs de 30 A
1 H.P. : fusibles de 50 A
D'autre part, un moteur surchargé prend, en marche, plus de courant sans faire nécessairement fonctionner les dispositifs de protection, mais une surcharge de longue durée risque d'endommager le moteur et même de brûler ses enroulements.
Aussi, existe-t-il des dispositifs supplémentaires de surcharge (overload devices), soit des fusibles, soit des dispositifs à maximum d'intensité (relais thermiques ou autres).
Le code ne considère pas indispensable l'installation de dispositifs à maximum d'intensité sur les moteurs de puissance inférieure à 1 H.P. dont le démarrage s'effectue manuellement, mais il les recommande pour les raisons indiquées plus haut.
Pour les moteurs de puissance inférieure à 1 H.P. avec démarrage commandé par thermostat, comme ceux des réfrigérateurs ou des moteurs de brûleur à huile, les dispositifs à maximum d'intensité deviennent obligatoires, mais sont toujours partie intégrante du moteur ou de l'appareillage de commande.
QUESTIONNAIRE Les réponses ne sont pas données
1. Jusqu'à quelle puissance peut-on relier des appareils sur les circuits ordinaires de 15 ampères?
2. Préciser le nombre d'appareils par circuit qu'on est autorisé à brancher quand la puissance de chacun d'eux est supérieure à 1500 watts.
3. Indiquer le moyen de déconnexion employé pour les appareils portatifs de moins de 1500 watts.
4. Énumérer les conditions à respecter pour l'installation d'une prise de courant dans une salle de bain.
5. Préciser les exigences du code en ce qui concerne les sorties d'accommodation d'une cuisine ou d'une buanderie.
6. Quel autre accessoire que l'interrupteur-indicateur faut-il installer sur les appareils électrothermiques des locaux industriels ?
7. Préciser la puissance maximum des lampes infrarouges pouvant être utilisées dans les supports de lampe à douille à vis du type moyen.
8. Indiquer le système d'alimentation habituel des poêles électriques.
9. Indiquer le voltage sur lequel fonctionnent habituellement les chauffe-eau électriques.
10. a) Peut-on relier plus d'un appareil de chauffage sur le même circuit ? b) Justifier votre réponse.
11. Nommer les quatre types de moteurs les plus utilisés pour les besoins domestiques.
12. Un moteur de 3A H.P., 115 volts du type à induction est muni d'un relais pour la protection du moteur en marche. Indiquer
a) la grosseur du fil à
utiliser
b) le calibre des fusibles pour ce conducteur
c) le calibre des
relais de protection du moteur en marche.
